滚转稳定伺服平台动态滑模控制研究

来源 :西北工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:buxingzhe3
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为提高效费比,常规弹箭的制导已经成为各国军事研究重点。滚转稳定捷联导航是滚转稳定弹箭制导化的重要研究方向。其实现关键是研制滚转稳定陀螺伺服平台(Roll Stabilized Gyro Servo Platform,RSGSP)。RSGSP功能是使平台上的惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)隔离弹体相对于惯性空间的高速旋转,为IMU提供平稳的测量环境。弹体飞行特性要求 RSGSP能够在大加速度和高转速下精确跟踪弹体转速、能够抵抗外界剧烈变化扰动以及能够满足常规弹箭小尺寸、低成本要求等。论文基于动态滑模控制技术,重点从陀螺的抗饱和输出、增强系统抗扰动能力以及提高系统控制精度等方面进行了相关研究。主要研究贡献为:  针对RSGSP系统陀螺稳定跟踪模式下的陀螺输出饱和问题,提出了一种抗饱和动态滑模控制方法。将陀螺输出饱和问题转换为平台速度限制控制问题,按照平台速度限制值将系统控制分为平台角度控制和平台速度控制两部分。在平台速度限制值范围内,采用PID动态滑模的平台角度控制;当平台速度超过限制值,采用恒速动态滑模的平台速度控制。经过滑模面切换,实现平台速度限制控制,从而解决陀螺输出饱和问题。动态滑模面和自适应控制律的设计,减小了滑模抖振,仿真结果显示本方法可行和有效。基于上述抗饱和动态滑模控理论,在RSGSP系统的位置锁定模式下,实现系统限速下位置控制,仿真和实验结果表明所提方法合理可行。  针对RSGSP不确定性扰动影响,提出一种自适应非奇异快速终端动态滑模RSGSP控制方法。采用快速终端滑模技术来设计动态滑模面,加快动态滑模面收敛速度,形成非奇异快速终端动态滑模RSGSP控制方法。通过自适应控制律估计RSGSP系统的不确定扰动上界来进一步削弱抖振,并进行稳定性分析。最后仿真结果表明所提方法抗扰动性能强且抖振较小。  针对矢量控制中的电流PI解耦影响RSGSP系统控制精度和鲁棒性问题,提出了基于自适应径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络的RSGSP动态滑模控制方法。综合考虑电流解耦和平台稳定控制,设计动态滑模器来增强鲁棒性。并利用RBF神经网络估计系统扰动的上界,抑制包括电流耦合项在内的系统扰动,实现控制解耦。仿真结果表明,所提方法合理可行,对系统扰动具有较强的鲁棒性。  最后,采用DSP控制芯片,基于三环PID控制策略,建立RSGSP实验系统,并对RSGSP进行性能测试。实验结果表明RSGSP控制系统能够满足性能指标。为进一步提高系统的抗扰动性能以适应实际应用需要,提出基于负载和速度补偿的复合PID控制方法,并进行理论分析和实验验证,结果表明补偿控制能够提高控制精度和抑制扰动。
其他文献
电力系统中有大量的容性设备,如电流互感器、电压互感器等等,在电网中占有相当大的比例,它们的绝缘性能对于电网的安全、稳定运行起着至关重要的作用,而其在线监测技术是保证及时
采掘及国防工程向地下深部的推进过程中带来了一系列以“三高一扰动”为特征的深部岩体力学问题。就温度而言,其产生的影响已对生产和安全构成了极大的威胁。本文主要研究温
首先是发射难题。鉴于在火星上制造氧气和火箭燃料尚无直接经验,载人飞船必须携带往返飞行和滞留火星期间所需的全部物资,因而其总重必然大于阿波罗登月飞船。这样一来,如果
长寿命沥青路面(Long-Life Asphalt Pavement)是当前世界各国沥青路面最热门的研究内容。其本质是通过增加道路的初期投资,降低道路寿命周期内的维修、交通延误、交通事故等费
学位
同步电机的交流变频感应无刷励磁是新近提出的一种新型的无刷励磁方式。与现有的无刷励磁相比,不仅可以将励磁机的体积大大缩小,在任何转速下都可以输出足够的励磁功率;而且可以大大提高励磁系统的动态性能,实现无转子传感器的转子电流检测。本文对这种无刷励磁系统的矢量控制的理论和技术进行了研究。在对交流感应励磁机的矢量控制原理进行的研究中,首先给出了交流感应励磁机的数学模型。然后采用新的观点梳理和进一步推导了两
骑兵战坦克rn第一次世界大战期间,波兰人在军事上盲目自大,不重视国防现代化建设,仍停留在上个世纪依赖骑兵取胜的想法,对德军的闪击战茫然无知.面对大量德军坦克的进攻,波兰
本文在前人工作的基础上,主要采用了美国道化学公司开发的火灾、爆炸危险指数评价法,蒙德火灾、爆炸指数评价法,易燃、易爆、有毒重大危险源评价法,荷兰单元危险性快速排序法,危险
本文通过对荣华二采区10
期刊
随着建筑工业的快速发展,人们对建筑本身的要求越来越高,从先前人们对建筑艺术的不断追求,逐渐发展到对建筑物理、力学特性要求的不断提高,由此可见,人类已经向更高层次的技术领域